鲍君威离开百度,自立门户做世界第一的激光雷达 | 未来汽车开发者

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“现在大家对激光雷达的要求还不够高。我们产品的分辨率可以做到300线。”这是去年Innovusion创始人兼CEO鲍君威在最初介绍他们的激光雷达时说的。

如今,一年过去了,他们的长距离图像级激光雷达在探测距离和分辨率两个方面都已经达到L4级自动驾驶的指标,并且已经有一些订单交付完毕了。这家硅谷的初创公司让现有的自动驾驶核心技术激光雷达全面革新,做到了堪称世界第一的水准。为什么这么说呢?

目前激光雷达技术在全球最为知名的是百度曾投资的Velodyne,已占据全球80%市场份额。他们相对成熟、性能较好的激光雷达是32线,其最新的技术也只能达到128线。而Innovusion的图像级激光雷达已经达到了300线,数字是前者的两倍还多。只要进入规模化量产,无论是技术性能上还是价格上,都会带来激光雷达甚至整个自动驾驶行业的颠覆性变革。

有意思的是,当初百度决定投资Velodyne时,正是由时任百度自动驾驶事业部总监的鲍君威做技术尽调的,可谓立下了汗马功劳。于是很多人可能会问:既然如此,他为何不选择留在百度与Velodyne共同研发激光雷达呢?

对此,鲍君威告诉第一电动,“在看遍当时所有的自动驾驶激光雷达团队之后,我发现他们都与我了解到的市场需求差距非常大。即使Velodyne能够按照路线图完美交付,也不一定能够适应业界对L4自动驾驶的未来需求,而且这个市场应该存在不只一家供货商,只有它一家是不够的。”他还发现很多公司并没有原创技术,大多只是仿制Velodyne的技术架构,这使得激光雷达在满足自动驾驶对于未来传感器的超高需求方面存在很大风险。

在《哈利波特》中,邓布利多校长曾说过这样一句话:在这人世当中,我们面对的大多数选择,并不是正确的,还是错误的。我们真正面临的选择是正确的,还是容易的。

显然,在激光雷达事业的岔路口,鲍君威没有选择那条容易的路。2016年11月,他离开百度这所“黄埔军校”,果决抓住当时的市场机会,成立自己的公司Innovusion,决意造出真正能够满足行业需求的激光雷达。小两年的光景,已经在业内产生巨大震动。

对鲍君威来说,自动驾驶中的激光雷达是核心技术,激光雷达相当于自动驾驶的眼睛并以此为核心构建感知系统。正所谓“欲穷千里目,更上一层楼。”自动驾驶车的“目”现在能够看得更远、更清晰,这得益于鲍君威与Innovusion选择了正确的路、成功攀上了那“一层楼”。

鲍君威出席第九届全球新能源大会(GNEV9)发表演讲。.png

鲍君威出席第九届全球新能源汽车大会(GNEV9),并发表“图像级激光雷达,L4及以上级自动驾驶车的锐利双眼”的主题演讲。

“测量数据不够准,人工智能也不能无中生有”

Innovusion能有今天的成绩,除了鲍君威的深谋远虑,更重要的是他本人对行业技术的扎实与创新。其实,鲍君威是个学霸,1996年从北大的物理系毕业后,他到美国的明尼苏达大学读了一年的电子工程,后来又转学到加州大学伯克利分校读博士。伯克利也正是他创业经历开始的地方。

在读博期间,鲍君威的导师是做半导体生产线生产流程控制的,主要研究如何用统计方法、神经网络,将生产流程控制得更加精密和准确。“现在叫人工智能,但那时候我们不太想往人工智能搭边,大家觉得那是个不好的词,觉得那个东西是不切实际的。基本上还是去想怎么把生产线做得更智能化,控制更可靠。”控制需要很多数据分析,可是在研究过程中,他们发现“这个数据太差了”,相较非常先进的控制理念需要的相差甚远,而究其原因就在于测量结果不好、数据不准。于是,课题组的重点就放在了研发更精密的光学测量设备上,力图拿出高质的原始数据。

对于原始数据不准导致无法做好控制的问题,鲍君威坦言,如果测量数据不准,再怎么控制也没用,20年前就已经发现的这个痛点和现在自动驾驶面对的问题也有相似之处。“自动驾驶团队要做规划控制、智能化、决策,感知,但有个核心问题,就是感知的原始数据太差。主要是现有的激光雷达数据测量距离不够、分辨率不够,测得不够准。这时候就要像我们20年前的做法一样,回到根儿上来,也就是提高原始数据的质量。有句话叫做‘garbage in,garbage out’,就是说输入是垃圾的话,再做也是没用的。我现在的想法就是,自动驾驶系统尤其是第四级自动驾驶系统,如果测量数据不够准,原始数据不够准的话,即使人工智能也不能无中生有。”

就这样,秉承着对原始测量数据的敬畏之心,鲍君威当时的课题小组开始用光学仪器、光学方法来测量生产线的硅片集成电路上非常小且细的线。这些线对于半导体行业非常关键,简单来说,就是一旦集成电路中最关键的这条线做得不够精准,整个电路就废了。所以说,如果等到集成电路做好再进行测试,发现问题可能是几天甚至是几个星期之后了,这样在那之前生产的所有集成电路都有可能报废。“因此大家常用的做法是边生产边测量,至少说生产完了这一批,赶紧测一下,出问题或者有偏差了赶紧调整。最理想的状态是这一片硅晶圆生产后立刻测,下一片就可以立刻调整了。就像是人开车发现偏一点赶紧回,偏到路边再反馈就废了,这是很直观的道理。可难就难在测上。”

三个校友合力创业,拿下半导体行业检测技术

经过反复研究发现,光学方法测这种极为细小的线是可行的。于是,鲍君威在1998年底还未毕业的时候与两位刚毕业的师兄一起开了个小公司,专攻光学测量技术。合作的师兄一个是中国人,一个是印度人。

2001年初,当时世界第二大半导体公司即日本半导体设备公司东电电子(Tokyo Electron)看中了他们公司的技术,希望将他们的设备搭载在自己的机床上变成眼睛、感知系统,可以一边生产一边调整,让机器更智能,于是以1.5亿美元将其收购。“我们当时演示出来的结果能够比其他地方的技术性能好很多倍,显示出很大优势。公司当时将近二十个人,它以1.5亿美元买下了我们这个两年左右的小公司,当时觉得我们做得还算是比较成功的。”

这之后,两个师兄几年后离开了,但已经毕业的鲍君威选择留下,“我这个人是希望把东西做完的。”母公司希望将技术变成产品,于是鲍君威从做软件、算法开始,慢慢负责整个软件、硬件系统,再做产品和商务开发,最后负责整个团队的管理与公司的对外合作。从2005年开始,几乎所有的领先半导体生产线都用上了他们这种只有几年产品化历史的检测技术,这在半导体这个非常保守的行业中是非常少见的。谈到成功的核心原因,鲍君威认为有两点:“一个是先进半导体生产线真的需要实时精密检测技术,二是我们做的东西专为这一需要进行技术优化达到了极高的性能。”

到了2014年的时候,产品已经基本稳定,公司也发生了一些变化:一个是偏重做更细更集成于生产设备的传感器,一个是母公司东电电子和美国的应用材料公司计划合并。“我帮团队开发了新的传感器,把这个带上了正轨,就觉得和我几年前做得事情类似,应该看看新的方向。”

彼时恰赶上百度美国研发中心在大规模扩张,需要找人在当地建立做数据中心硬件研发的团队。这个机会吸引了鲍君威,于是他离开了工作近16年的地方,于2014年正式加入百度。

在百度做自动驾驶,“离老本行更近了”

百度的美国研发中心是2012年成立的,最开始一两年的任务是将美国作为一个暂时的落脚点,集中寻觅硅谷的人才。“我刚进百度的时候,美研只有二十来个人,当时是百度决定在硅谷发展的很重要一环,是个桥头堡。后来发现效果比较好,硅谷人才确实很有用,而不是招的所有人都要回北京来的,所以百度就想着在硅谷扩大团队。从2014年开始,百度声势比较大,在硅谷大规模扩张。”

2015年12月,百度自动驾驶事业部正式成立。因为发现自动驾驶方向的机会太大且太重要了,于是鲍君威就把原来的东西完全放下,整个团队搬去做自动驾驶。从2015年12月到2016年11月,他负责百度自动驾驶事业部的车载计算系统和传感器,用他的话说就是“这离老本行更近了”。

在百度做自动驾驶期间,鲍君威团队做了两件核心的事情:研发强大且稳定的车载计算系统、调研各类传感器技术并协调集成传感器到百度的自动驾驶车上。对于这两点,鲍君威为我们做了更通俗易懂的解读。

首先,车载计算系统可以想象成一个车上的计算机。自动驾驶的车有各种传感器,激光雷达、摄像头、毫米波雷达、GPS等,庞大数量的数据进来需要有东西进行计算。离线状态时想实现数据存储,那只要放在数据中心,有很多服务器跑就可以。汽车上不行,因为需要实时计算。简单来说就是在车上背一架子的服务器不现实,怎样把服务器做小、拥有强大计算能力且能在硬件层面把数据互相融合交互,就是车载计算系统需要达到的目的。“总之,你可以想象成要把某个数据中心一架子的机器挤到一个小盒子里去,这是我们计算系统核心的需要。”

鲍君威团队在传感器方面的一个主要任务是确定激光雷达的路线。“那时候首先要决定年底做乌镇演示的时候用哪一款传感器,各个方向用什么传感器。其他的比如毫米波雷达、摄像头都不是特别难,最关键的是激光雷达用谁的,未来百度用谁的。最后,百度投资了Velodyne。”

搭载在测试车上的Innovusion激光雷达原型.jpg

搭载在测试车上的Innovusion 激光雷达原型

技术尽调激光雷达,搭建自动驾驶生态

鲍君威建立起的百度传感器团队有相当高的技术水平和丰富的实践经验,由后来Innovusion的另一位创始人李义民领军。他们负责为百度在传感器方面的战略投资把关,在其中起到了至关重要的作用。经过市场的验证,他的判断果然没错。

“最后决定百度要投谁,当然不全因为技术原因。在选择的时候需要做非常专业的技术判断,需要自己对各项技术都能看明白,这也是我们做的关键工作。最后百度当时决定了投哪家、不投哪家大家也都看得到。我们都知道,决定投谁不投谁是很难的事情,需要各方面综合考虑,但通过过去两年的进展,能看到我们的判断是对的。Velodyne在商务上进展非常快,他们的收入过去一两年就涨了很多倍,所以百度投资他们应该是个正确的决定。”

也正是因为把关工作,鲍君威在此期间接触到了几乎所有做激光雷达的公司,也仔细研究分析了当时的市场需求。结果发现,几乎所有这些公司在技术方案、路线图等方面都存在很多问题,比如激光雷达探测视线和分辨率不够、物理形态不合适等。即便是最有前景的Velodyne也有可能达不到行业需求。并且,他认为市场上也不应仅有Velodyne一家做激光雷达供货商和这一种技术路线,这是远远不够的。

所以,鲍君威决定自立门户,专门研究传感器和激光雷达,不去模仿别人,力求做真正原创的、能满足行业需求的产品。

鲍君威+李义民.jpg

Innovusion CEO鲍君威与CTO李义民

第二次创业,要做世界第一的激光雷达

就这样,在意识到激光雷达技术方面的种种问题之后,鲍君威没有选择留下这条更容易的路,而是选择了在他眼中更正确的那条。

2016年11月,鲍君威和当时同在百度负责传感器技术的李义民一起出来,创立了自己的公司Innovusion。鲍君威担任CEO,李义民是CTO。两人各方面意见高度一致,原来在Velodyne工作过的李义民对激光雷达的造诣颇深,合作起来更是事半功倍。鲍君威介绍李义民时说,“他各方面的东西都看得比较深,我们两个合在一起差不多能够覆盖激光雷达的各个方向。我们最快地分析路线该怎么做,所以头半年就我们两个人,几乎把所有的激光雷达路线都理了一遍。”就这样经了半年的分析、设计、原型验证、模拟等工作,鲍君威二人确立了公司在激光雷达方面的技术路线并且开始招人。第一个加入他们公司的人是在2017年的5月,之后团队便开始加速扩张。

那么,Innovusion的核心技术到底是什么?简单来讲,一是提升激光雷达的点云密度及有效测量距离从而获得高密度、长距离的图像级点云数据,二是在此基础上于硬件层面实现传感器数据的融合。

在12月16日的第九届全球新能源汽车大会(GNEV9)上,鲍君威介绍了Innovusion的长距离图像级激光雷达,它在探测距离和分辨率这两个方面都能达到第四级自动驾驶的指标。此外,这个激光雷达的体积比手机大不了多少且形态可以灵活配置,很容易在不改变车体形态的前提下与其做成系统集成,非常受到整车厂的欢迎。“大约6个月以前我们开始交付雷达样机给早期的合作伙伴,8月份发布了我们的A轮融资,一个多月以前正式向业界发布了我们的猎豹图像级激光雷达并向业界供货,现在已经有一些订单交付了。”

图像级信息引领革命性飞跃.jpg

图像级信息引领革命性飞跃

可凭什么说Innovusion的激光雷达能称得上世界第一?鲍君威向第一电动解读了他们的第一代激光雷达相较市面上其他产品的主要优势。

“激光雷达是无人车的眼睛和感知系统的基础,核心是能看多远,比如我们开着车,前面那辆白车距离150米左右,你在多远的时候能看到。我们是能看到150米、200米,这是一个关键距离。市场上最好的激光雷达能看到100米多一些,绝大部分只是六七十米。举个例子,假如我晚上开车,不开车灯也没有路灯,可能也就看六七十米,那时候你敢开多快?

第二就是分辨率,能看得多清楚。我把车的挡风玻璃挡上,中间只开16条缝,你敢开吗?人眼分辨不是100线,而要高得多,我们认为起码是100多线,我们做到300线也还不够。但目前来说我们是市场上最好的,也满足绝大部分驾驶要求了。300线什么概念呢?当时我们早期第一代的数字相机也就是320×480的分辨率,或者说最早期的电视,250线到500线,相当于一个低清的电视,够不够呢?不够好,但是我看这个屏幕我敢开车了,而且我还可以看得挺远,我们觉得这是必须的。能够成为图像,你才能精准无误地感知到系统,这个图象是三维图象,而不是相机那种二维的。二维相机不能直接给出第三维距离,需要很多额外的大量的计算来得到第三维距离,而且可靠性还不够。”

如果我们简单用数字去衡量的话,Innovusion的激光雷达可以看到200米的距离,而且这200米还是看是比较暗的东西,亮的话会更远,可以看到280米。目前,Innovusion是世界上唯一一家激光雷达能够做到300线的,而Velodyne最新的技术也只能达到128线。通过对比,可以说起码从技术角度来看,“世界第一”这个名头儿来得不虚。

Innovusion第一款激光雷达摄像头彩色图像截图。.png

Innovusion第一款激光雷达摄像头彩色图像截图

信心十足,“我们是Velodyne的挑战者和颠覆者”

目前Innovusion有几十个开发人员,虽然还没有工厂,但是已经有了小批量量产的小生产线。鲍君威透露,预计明年会将生产规模从目前的几百量级提升至几千到一万量级。成本将来也会成为产品的优势之一,“我们的报价目前还没公开,但是和Velodyne相比会非常有竞争力,他们的产品性能比我们差了很多,但我们的价钱跟他们是可比的,而且是在目前产量比较小的情况下。上量之后,我们的成本是非常便宜的,如果是达到量产车的规模,一年比如十万套的话,可以做到1500-2000美金。”

Velodyne目前相对成熟、性能较好的是32线激光雷达,出货几千套的情况下报价为4万美元一个,但Innovusion的产品目前在小量的情况下就可达到这个价位,可见Innovusion产品的性价比非常高。

有了技术和价格上的双重优势,即便Innovusion作为后起之秀,鲍君威仍信心满满。他认为,Innovusion除了要从产品性能方面挑战业界领先的激光雷达厂商,而且要在出货速度、服务质量等方面超越他们。鲍君威表示,“我感觉有些激光雷达厂商相当于在市场上卖手机电视一样,爱买不买,而我认为我们应该跟客户共同开发、共同成长,手把手把客户教起来。当然也是因为我们是后来的人,而且我们的东西跟他们不一样,市场对我们熟悉的人不多。同时从我个人出身的行业背景来看,我是做半导体设备的,设备行业最讲究生产线要稳定,而且如果设备复杂到客户不会用、只有我们会用也不行。所以我们的激光雷达不能做复杂了,我们希望这样做起来,客户会非常想采用我们的东西。我们在早期会投入大量的人跟客户一起把事情做起来。”

“我们认为,我们是传统激光雷达技术路线的挑战者和颠覆者。我们信心很足。”鲍君威如是说。

来源:第一电动网

作者:马金桥

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